奇妙的地衣

李麗娟

生命起源于海洋，目前已知最早出現(xiàn)的生命是距今約35億年前的藍(lán)藻類(lèi)和細(xì)菌類(lèi)生物，那么，最早登陸陸地的肉眼可見(jiàn)的生物是什么呢？苔蘚？蕨類(lèi)？不，答案是地衣。

科學(xué)家在距今約6億年前的黑色磷塊巖中發(fā)現(xiàn)了最古老地衣的化石，這一發(fā)現(xiàn)證實(shí)了在6億年前的海洋中，藍(lán)細(xì)菌與真菌已經(jīng)發(fā)展到了相互依存的共生關(guān)系。同時(shí)也預(yù)示著，遠(yuǎn)在苔蘚和蕨類(lèi)登陸之前，地衣可能就已經(jīng)開(kāi)始改造地表巖石圉，也就是說(shuō)，地衣極有可能是最早到達(dá)陸地的先鋒物種。

地衣的前世今生

在1866年以前，地衣曾被認(rèn)為是像苔蘚那樣的自養(yǎng)植物。但事實(shí)上，在地衣的形態(tài)結(jié)構(gòu)中，有80%是共生菌，約20%是共生藻或藍(lán)細(xì)菌，因此地衣的外形完全是由身體里的共生菌決定的，更可憐的是地衣并沒(méi)有自己的名字，而是借用身體里的大佬——真菌的名字。

地衣沒(méi)有根、莖、葉的分工用于吸取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，體內(nèi)又有兩個(gè)小伙伴“張著嘴要吃飯”，它們是怎樣存活下來(lái)的呢？原來(lái)，藻類(lèi)通過(guò)光合作用能產(chǎn)生真菌生存所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而真菌則從外界吸收水分和無(wú)機(jī)鹽來(lái)喂養(yǎng)藻細(xì)胞，二者相依為命，難舍難分。更神秘的是，每種地衣里的共生菌都是獨(dú)一無(wú)二的。它們?cè)谧匀唤鐭o(wú)法獨(dú)立存活，只出現(xiàn)在與藻類(lèi)共生的狀態(tài)下或地衣體內(nèi)。

那么，是不是隨便拿來(lái)一個(gè)真菌和藻放到一起生長(zhǎng)都可以形成地衣呢？答案是否定的。每種地衣都有它的嗜好——只有那些與特定的藻類(lèi)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的生物演化、具有高度遺傳穩(wěn)定性的真菌才能與屬于“它的”藻類(lèi)共生形成地衣。通常，一種共生茵只與一種特定的共生藻共同生活，但有時(shí)也有“一夫多妻”現(xiàn)象出現(xiàn)，即一個(gè)地衣體中有多種藻類(lèi)與多種真菌共生的現(xiàn)象。

地衣不會(huì)開(kāi)花結(jié)果。那么它是怎樣傳宗接代的呢？

原來(lái)，地衣主要是通過(guò)產(chǎn)生真菌孢子（相當(dāng)于種子植物的種子）來(lái)繁衍后代，而真菌孢子形態(tài)多種多樣，是物種識(shí)別的重要依據(jù)之一。孢子成熟后。會(huì)離開(kāi)地衣體散落到合適的環(huán)境中萌發(fā)形成菌絲，當(dāng)菌絲“俘獲”了適合于共生的藻時(shí)便形成了新的地衣體，但這種“俘獲”過(guò)程及機(jī)理神秘莫測(cè)，至今科學(xué)家們?nèi)栽谔剿髦小４送猓匾逻€會(huì)通過(guò)小裂片、裂芽、粉芽等部分身體組織進(jìn)行無(wú)性繁殖，以保證物種能夠在各種環(huán)境下繁衍生息。

千姿百態(tài)的地衣

走進(jìn)大自然，仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)：像葉片那樣依附在石頭上或樹(shù)干上的為葉狀地衣，如肺衣（Lobaria）、牛皮葉（Sticta）等；緊密地貼生在石頭或者樹(shù)干上的是殼狀地衣，如地圖衣（Rhizocarpon）、金黃衣（Pleopsidium）等；此外還有枝狀地衣。如像短樹(shù)枝灑落一地的石蕊（Cladonia）、像女巫濃密的長(zhǎng)發(fā)倒掛在樹(shù)上的松蘿（Usnea）等。

因?yàn)橐鹋c藻的密切合作，讓地衣產(chǎn)生出一些神奇物質(zhì)——蒽醌類(lèi)、松蘿酸等化合物（化學(xué)物質(zhì)），它們使地衣的表面呈現(xiàn)出非常艷麗的顏色，仿佛是給地衣濃妝艷抹了一番，也給地球穿上了一件五彩斑斕的“外衣”。使之更加生機(jī)勃勃。在高海拔地區(qū)，我們經(jīng)常見(jiàn)到紅色、橘紅色、黃色等色彩鮮艷的地衣。這是地衣為了避免紫外線傷害到身體里的藻類(lèi)而形成的色素保護(hù)層。

地衣的作用

開(kāi)疆拓土

菌與藻的共生過(guò)程中能產(chǎn)生地衣酸類(lèi)化學(xué)物質(zhì)，這些地衣酸使巖石表面受到生物風(fēng)化，從而制造出最原始的土壤。與此同時(shí)，地衣通過(guò)風(fēng)塵積累，獲得一些其他植物生長(zhǎng)所必需的礦物元素和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，逐漸改變土壤環(huán)境，為其他高等植物的生長(zhǎng)創(chuàng)造了最基本的生存條件。所以。地衣被譽(yù)為“陸地先鋒”“荒漠的拓荒者”。

監(jiān)測(cè)環(huán)境，推算年代

地衣的分布極為廣泛，從人煙稀少的南、北兩極到烈日炎炎的赤道中心，從冰雪覆蓋的高山到暴曬干涸的沙漠中心，都能夠發(fā)現(xiàn)地衣的蹤跡。但是，地衣對(duì)污染物極度敏感，所以在大氣污染的城市中心和大型工業(yè)區(qū)，地衣幾乎絕跡，這些地方猶如“地衣荒漠”。因此，環(huán)境好不好，地衣會(huì)告訴你答案。

地衣生長(zhǎng)極為緩慢，平均年生長(zhǎng)量往往不到2厘米。在適宜條件下，如地圖衣（Rhizocarpon）等地衣的壽命長(zhǎng)達(dá)數(shù)千年，因此，人們常利用其長(zhǎng)壽的特點(diǎn)推算地震、斷層或冰川退縮等地質(zhì)事件發(fā)生的年代。

地衣與人

現(xiàn)代研究表明：地衣共生產(chǎn)生的主要成分為地衣多糖和地衣酸類(lèi)化合物，為地衣所特有。其中，地衣多糖類(lèi)物質(zhì)具有抗腫瘤、抗病毒等作用，地衣酸具有抗菌、抗氧化、抗輻射等作用。不僅如此，地衣還被廣泛用于日化香料、抗生素原料以及傳統(tǒng)衣物染料中。

民以食為天，人們當(dāng)然不會(huì)忘記嘗試地衣的味道。民間食用地衣主要有三種形式：一是用作菜蔬，如美味石耳（Umbilicaria esculenta）以及肺衣屬、貓耳衣屬（Leptogium）、樹(shù)花屬（Ramalina）中的多種地衣；二是傳統(tǒng)民族文化食用，如樹(shù)花是滇西少數(shù)民族結(jié)婚宴會(huì)必備的涼拌菜肴，有夫妻間相伴一生、不離不棄之意；三是用于補(bǔ)充糧食的不足，如川西地區(qū)百姓在20世紀(jì)50年代大量采食肺衣用于充饑。

不僅人類(lèi)取食地衣，就連動(dòng)物也來(lái)分一杯羹。如長(zhǎng)松蘿（Usnea Iongissima）和喜馬拉雅小孢發(fā)（Bryoria himalayana）是滇金絲猴主要的越冬食物，如果這些地衣消失，那必將導(dǎo)致這些明星動(dòng)物食物鏈斷裂，從而無(wú)法生存，可見(jiàn)地衣也是生物圈食物鏈中的重要環(huán)節(jié)。動(dòng)物們不僅采食地衣，在橫斷山地區(qū)還有小鳥(niǎo)用睫毛網(wǎng)裂梅衣（Rimelia cetrata）建造自己溫暖的小家。

不僅如此，某些地衣還對(duì)動(dòng)物起著性命攸關(guān)的作用。例如一些昆蟲(chóng)偽裝成地衣的形態(tài)以欺騙捕食者，躲避天敵，這就是自然界長(zhǎng)期演化出現(xiàn)的擬態(tài)現(xiàn)象。

地衣的困境

地衣生長(zhǎng)極為緩慢，尚不能人工栽培，人類(lèi)的采收無(wú)度，使得地衣成為極其脆弱的一類(lèi)生物資源，某些種類(lèi)的地衣甚至瀕臨絕跡。如分布在海拔3700-4200米的喜馬拉雅特有地衣紅雪茶以及中國(guó)北方分布的美味石耳，被民間大量采收，在部分原產(chǎn)地已經(jīng)很難見(jiàn)到；森林的砍伐和城市工業(yè)區(qū)逐漸擴(kuò)大，大氣污染嚴(yán)重，地衣生長(zhǎng)環(huán)境被破壞，可以預(yù)見(jiàn)某些物種將遭受滅頂之災(zāi)。因此，合理保護(hù)地衣的自然資源是當(dāng)務(wù)之急，這對(duì)今后該資源的永續(xù)利用和生物多樣性的保護(hù)具有十分重要的意義。endprint